Programozható vezérlők az ipari automatizálásban

A modern ipar számos rendkívül összetett technológiai folyamatot alkalmaz, ami viszont nagyon fejlett és megbízható vezérlőrendszerek alkalmazását igényli. A hatékonyság és a versenyképesség növelése nem érhető el számos tevékenység automatizálása nélkül. Az utóbbi években a PLC programozható vezérlők az egyik alapvető vezérlőrendszerré váltak.

A PLC (Programmable Logic Controller) programozható logikai vezérlő a mikroprocesszoros technológia 20. századi rohamos fejlődésének eredménye, ma a modern technológiai folyamatok egyik alapvető vezérlőeleme. A világ első PLC vezérlőjét 1969-ben az Egyesült Államokban hozták létre, Modicon 084 néven. Ez az eszköz 46 kg-ot nyomott, a programmemória mérete pedig 4 kB volt. Ma ez egy nevetséges szám, de akkoriban lenyűgöző volt. A programozható vezérlőket először az autóiparban használták, de hamar elismerést nyertek más iparágakban is, felváltva a relévezérlő rendszereket és a szekvenciális vezérlőberendezéseket. Az 1990-es években gyakorlatilag nem volt olyan modern gyár, amely ne használta volna   programozható vezérlők   PLC.

Programozható vezérlők – osztás

Sok mindent lehet találni a piacon   PLC vezérlők   különböző gyártók (pl. Eaton ES4P-221-DRXD1 easySafety), amelyek különféle funkciókat kínálnak. Az ilyen eszközöket különféle kritériumok alapján lehet osztályozni. Az egyik a támogatott bemenetek/kimenetek száma (I/O - Input/Output): nagyok 4096 I/O-ig (pl. Eaton XC-CPU101-C256K-8DI-6DO), közepesek támogatással 512 I/O-ig és kicsikhöz 128 I/O-ig. Egy másik felosztás a tervezési jellemzők szerint készül. Itt megkülönböztetjük a gépekbe és eszközökbe beépített ház nélküli vezérlőket, a kis méretű, egyszerű házzal rendelkező kompakt vezérlőket (pl. Eaton EC4P-222-MTAD1), a közepes és nagyméretű moduláris vezérlőket, amelyekben a felhasználó kiválasztja a szükséges modulokat, és speciális panelekbe (pl. Schneider TSX3705028DR1) és a kezelőpanelbe integrált meghajtókba telepíti.

Tekintse meg a programozható vezérlőket az Onninen nagykereskedésénél

Programozható vezérlő felépítése

Korábban már említettük, hogy a vezérlők működésében, paramétereiben és házában eltérhetnek, de alapvető felépítésük ugyanazokból az elemekből áll:

• Töltő   – leggyakrabban impulzusos és az AC/DC konverter nagy hatásfoka és nagy teljesítmény jellemzi kis méretekkel, nehéz ipari körülmények között is működik, túlfeszültség és túlterhelés védelemmel rendelkezik. A PLC vezérlők leggyakrabban 24 V-os tápegységről működnek, bár egyes modellek közvetlenül is csatlakoztathatók az elektromos hálózathoz. A kompakt vezérlőknél a tápegység a ház belsejébe van szerelve (pl. Eaton EC4P-221-MTAX1), vagy a moduláris vezérlőkben külön elem is lehet.
• Központi feldolgozó egység (CPU)   – ez a vezérlő fő összetevője. Feladata a PLC működésének irányítása, a vezérlőprogram végrehajtása, az egyes modulok működtetése, valamint a rendszer többi elemével való kommunikáció. A CPU szíve a mikroprocesszor. Paraméterei meghatározzák a vezérlő működési sebességét, kommunikációs képességeit, a memória méretét, a támogatott I/O változók számát stb. A vezérlőprogramot tároló memória típusa a mikroprocesszortól is függ: véletlen hozzáférésű RAM (pl. Schneider TSX3721101), EEPROM - állandó memória csak olvasáshoz, elektromosan programozható és törölhető, és FLASH EPROM - újabb vezérlőkben állandó memória, elektromosan programozható és törölhető.
• Digitális bemeneti modulok   – A vezérlő alap bemeneti áramkörei a külső eszközökről érkező áramjeleket digitális jelekké alakítják. Váltakozó vagy egyenárammal táplálhatók.
• Digitális kimeneti modulok   – kimenő jelek a vezérlőtől a vezérelt objektum áramkörei felé. Ide szokták kötni a gépek működését vezérlő kontaktorok és relék tekercseit.
• Analóg bemeneti modulok   – konvertálja az analóg bemeneti jeleket digitális formába, amelyet a processzor olvas. Ezeknek a moduloknak a legfontosabb eleme az analóg-digitális átalakító.
• Analóg kimeneti modulok   – a vezérlő memóriájából származó számértéket folyamatos jelekké alakítják, amelyek összekötik a végrehajtó programot a vezérelt géppel.
• Kommunikációs modulok   – adatcsere interfész a vezérlő és más eszközök (pl. egyéb vezérlők, aktuátorok, HMI eszközök stb.) között, amelyek együttesen hozzák létre a vezérlőrendszert. Az újabb generációs kommunikációs modulokat gyakran saját processzorral látják el, amely biztosítja a helyes adatátvitelt.
• Speciális modulok   – használhatók a PLC vezérlők funkcióinak bővítésére, pl. hőmérsékletmérő modulok, nagy sebességű számlálók, PWM impulzusgenerátorok stb.

Hogyan működik a PLC?

A programozható vezérlő természetesen a vezérlő memóriájában tárolt felhasználói program által meghatározott módon működik. Ez egy algoritmus formájában megjelenő utasítássorozat, amely a gép működését vezérli. A vezérlőprogramot számítógéppel vagy programozóval készítik elő, majd elmentik a vezérlő memóriájába. A program alapján a mikroprocesszor megfelelő műveleteket hajt végre.

Minden PLC vezérlő a következő ciklusban ismétlődő ciklus szerint működik: vezérlő inicializálása (áramkörök és komponens konfigurációk helyességének tesztelése), bemeneti jelek olvasása (a vezérlő fizikai bemeneteinek beolvasása és memóriába mentése), program végrehajtása (a vezérlőprogram feldolgozása). utasításokat, a kimeneti állapot generálását és tárolását a memóriában, a kimeneti jelek mentését (a kimeneti állapot értékeinek felvételét és a vezérlő fizikai kimeneti portjaira írását), a kommunikáció kezelését (hálózati kommunikáció használatakor), ill. öndiagnosztika (a vezérlő ellenőrzi az alkatrészek működését).

Hogyan válasszunk programozható vezérlőket?

Mivel sokféle kapható a piacon   programozható vezérlők   , ki kell választania az adott vezérlőrendszer igényeinek megfelelő modellt. Itt különféle szempontokat kell figyelembe venni. Mindenekelőtt figyelembe kell venni az adott alkalmazás sajátosságait, és mérlegelni kell, hogy a helyi vagy az elosztott vezérlőrendszer előnyösebb-e. A PLC vezérlő kiválasztásakor el kell döntenie a bemeneti/kimeneti pontok számát és típusát, valamint azt, hogy a vezérlő a vezérlésen kívül más feladatokat is ellát-e. Érdemes odafigyelni a PLC-be épített kommunikációs interfészekre és azok típusaira is (pl. USB, Ethernet stb.). Szintén fontos a vezérlő programozási környezet könnyű kezelhetősége (jobb olyan PLC-t választani, amely támogatja a cég mérnökei által használt nyelveket), illetve, hogy a vezérlő kompatibilis lesz-e a már használatban lévő PLC modellekkel. A gyártó technikai támogatása is fontos.

Vagy esetleg programozható relé?

Bizonyos esetekben jobb választás lehet   programozható relé   sofőr helyett. Rögtön hangsúlyozni kell, hogy a relének kevesebb funkciója van, mint a PLC-nek, és korlátozott I/O bővítési és kommunikációs képességekkel rendelkezik. Ennek ellenére a programozható relének megvannak a maga előnyei. Először is könnyebben integrálható a már használt rendszerrel. Egy ilyen relé általában gyorsan programozható a beépített billentyűzettel és képernyővel, ára pedig alacsonyabb, mint egy vezérlőé. A relé például ideális új alkalmazottak betanítására és oktatására. A programozható relé sikeresen használható egyszerű, mindössze néhány tucat bemenettel/kimenettel rendelkező rendszerekben, amikor egy nem túl bonyolult vezérlőprogramot szeretnénk programozni. Ekkor az ilyen vezérlés költsége alacsonyabb lesz, mint a PLC vezérlő használatakor.

Programozható vezérlő   jelenleg a világ kisebb-nagyobb ipari üzemeiben működő komplex vezérlőrendszerek pótolhatatlan eleme. A PLC-nek köszönhetően rugalmasan programozhatja a technológiai folyamatokat és automatizálhatja azokat, optimalizálva a gyártási költségeket.

Tekintse meg a programozható vezérlőket az Onninen nagykereskedésénél